太陽電池装置
【課題】外観形状を変えることなく小型化および薄型化を妨げずに、太陽電池セルの色味のバラつきを外観上、抑制する太陽電池装置構造を提供する。
【解決手段】本発明に係る太陽電池装置１は、回路基板３と、回路基板３上に配置されており、回路基板３と電気的に接続された太陽電池セル２と、主成分である透明な封止樹脂によって構成され、太陽電池セル２を封止しており、表面が平面である封止部６とを備えており、封止部６の表面および上記太陽電池セル２の間に、視覚によって封止部６と異なるものと認識される印部８が配置されている。
【解決手段】本発明に係る太陽電池装置１は、回路基板３と、回路基板３上に配置されており、回路基板３と電気的に接続された太陽電池セル２と、主成分である透明な封止樹脂によって構成され、太陽電池セル２を封止しており、表面が平面である封止部６とを備えており、封止部６の表面および上記太陽電池セル２の間に、視覚によって封止部６と異なるものと認識される印部８が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂によって封止された太陽電池装置に関し、特に意匠性を高めるための構造を供えた太陽電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の増加問題や、クリーンエネルギー利用の観点などから太陽電池セルを用いた太陽電池発電に大きな注目がなされており、太陽電池モジュールは実用化がなされ、更なる研究開発が重ねられている。
【０００３】
太陽電池モジュールの研究開発の一つとして、小型化および高変換効率化が大きな比重を有している。従来の太陽電池モジュールでは、太陽光を受ける太陽電池セル表面に電気配線等が配置されていたが、現在では更なる高効率化のため、太陽電池セルの裏面に配線が配置されたバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールも製造されている。
【０００４】
太陽電池モジュールでは、回路基板の太陽電池セル搭載面が封止樹脂により被覆されている。バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールでは、高変換効率に優れる一方、太陽電池セル表面に電気配線等が配置されないことから、透明封止樹脂を通して太陽電池セルの色味のばらつきが外観上目立つ場合がある。このため、外観上の問題が生じ得る。
【０００５】
太陽電池モジュールの外観上の問題点に着目した発明として、例えば、特許文献１が挙げられる。特許文献１では、建築物の外観の美化および色彩によるデザイン化、並びに、太陽電池モジュールからの反射光を抑制することを目的として、太陽電池モジュールの基体表面に内蔵色彩層を有する凸状膨隆部が形成された太陽電池モジュールが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、メタリック調の色を有する太陽電池と屋根材との調和を図ることを目的として、太陽電池に着色を付与して意匠性を高める着色ＥＶＡフィルム（エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム）が表面に貼り付けられた太陽電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２９８２０２号公報（２００１年１０月２６日公開）
【特許文献２】特開２００１−４７５６８号公報（２００１年２月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の方法にて製造された太陽電池モジュールには意匠性が付与されているものの、小型化および薄型化の点でデメリットが生じるという問題がある。
【０００９】
具体的に以下説明すると、特許文献１の太陽電池モジュールでは、基体表面に凸状膨隆部が形成されているため、反射光を抑制することが可能である。しかしながら、凸状膨隆部の存在によって太陽電池モジュールの厚さが増加するため、小型化および薄型化に劣ることとなる。
【００１０】
さらに、基体表面の凸状膨隆部が複数形成されているため、凸状膨隆部同士の間に異物が止まり易い。このため、基体表面の汚染に繋がる可能性がある。さらには基体表面の汚染によってエネルギー変換効率が低下するおそれもある。
【００１１】
また、特許文献２の太陽電池モジュールでは、着色ＥＶＡフィルムが貼り付けられているため、特許文献１のモジュールと同様に外形寸法が変化することに加えて太陽電池モジュールの表面状態によっては貼り付けが困難となる場合がある。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、外観形状を変えることなく小型化および薄型化を妨げずに、太陽電池セルの色味のバラつきを外観上、抑制する太陽電池装置構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の太陽電池装置は、上記課題を解決するために、回路基板と、上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部とを備えた太陽電池装置において、封止部の表面および上記太陽電池セルの間に、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部が配置されていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、印部は封止部の表面および太陽電池セルの間に配置されているため、封止部の表面を平面とすることができ、当該表面の外形を変形させない。また、印部は封止部の内部に配置されているため、封止部の厚さを増加させることとならず、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。
【００１５】
さらに、封止部と異なるものと認識される印部の存在により、観察者は太陽電池セルに着眼することなく、印部に注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。
【００１６】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部が樹脂によって構成されており、上記樹脂が、上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる、または、上記封止樹脂と異なる種類であることが好ましい。
【００１７】
上記樹脂が上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる場合、封止樹脂との親和性が高い状態にて印部を形成することができる。また、樹脂材料の種類が少ないため、製造工程を簡略化できる。一方、上記樹脂が上記封止樹脂と異なる種類である場合、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部を容易に形成することができる。
【００１８】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部は、導電性物質によって構成されていることが好ましい。
【００１９】
導電性物質は形状が変形し難く、所望の形状の印部を形成し易いという点で好ましい。
【００２０】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部は、非導電性物質によって構成されていることが好ましい。
【００２１】
非導電性物質は太陽電池装置における電気的な影響を考慮せずともよい点で好ましい。
【００２２】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部は、気泡によって構成されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、気体である気泡独特の美観を観察者に与えることができる太陽電池装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部が複数形成されており、複数の印部を含み、封止部の表面と平行な面において、複数の印部が点対称または線対称に形成されていることが好ましい。
【００２５】
複数の印部が点対称および線対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。したがって、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。
【００２６】
また、本発明の太陽電池装置では、上記封止部は表面に着色層が形成されていることが好ましい。
【００２７】
これにより、観察者は印部に加えて、着色層にも着眼することとなるため、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは非常に認識され難いこととなる。
【００２８】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部が意匠性を有しており、当該太陽電池装置に意匠性を付与していることが好ましい。
【００２９】
また、本発明の太陽電池装置は、上記課題を解決するために、回路基板と、上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部とを備えた太陽電池装置において、上記封止部は表面に着色層が形成されていることを特徴とするものであってもよい。
【００３０】
上記構成によれば、封止部の表面に着色層が形成されているため、封止部の表面の形状を変更することがなく、封止部の外形を変形させることがない。また、封止部の表面に着色層が形成されている構成であり、封止部の厚さをほとんど増加させることがない。よって、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。
【００３１】
さらに、着色層の存在により、封止部の表面に施された色彩に観察者の注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の太陽電池装置は、以上のように、封止部の表面および上記太陽電池セルの間に、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部が配置されているものである。
【００３３】
それゆえ、印部は封止部の表面および太陽電池セルの間に配置されているため、封止部の表面の外形を変形させない。また、印部は封止部の内部に配置されているため、封止部の厚さを増加させることとならず、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。さらに、封止部と異なるものと認識される印部の存在により、観察者は太陽電池セルに着眼することなく、印部に注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができるという効果を奏する。
【００３４】
また、本発明の太陽電池装置は、異なる構成として、封止部は表面に着色層を有するものであってもよい。
【００３５】
上記構成によれば、封止部の表面に着色層が形成されているため、封止部の表面の形状を変更することがなく、封止部の外形を変形させることがない。また、封止部の表面に着色層が形成されている構成であり、封止部の厚さをほとんど増加させることがない。よって、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。さらに、着色層の存在により、封止部の表面に施された色彩に観察者の注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る太陽電池装置の製造過程を示す断面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図４】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図５】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図６】本発明に係る太陽電池装置を示す断面図である。
【図７】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、特許請求の範囲に係る発明は以下の実施形態および図面に限定されるものではない。
【００３８】
（太陽電池装置の基本構成）
図１に本実施の形態に係る太陽電池装置１を示す。図１（ａ）は、太陽電池装置１を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。まず、太陽電池装置１の基本構成について説明する。図１（ｂ）に示すように、太陽電池装置１は太陽電池セル２、回路基板３、太陽電池セル２および回路基板３間の接着層４、ボンディングワイヤ５、封止部６、絶縁被覆層７および電極９を基本構成として備えている。さらに、印部８が封止部６内に配置されている。以下、各部材について説明する。
【００３９】
本実施の形態に係る太陽電池装置１において、太陽電池セル２の種類は特に限定されず、種類を問わず使用可能である。
【００４０】
また、回路基板３についても種類は特に限定されず、種類を問わず使用可能である。回路基板３には片面あるいは両面に配線層が形成されており、配線層の構成も特に限定されない。例えば、ガラスエポキシ材、ビスマレイミドトリアジン樹脂等からなる熱硬化性樹脂（ＢＴレジン）、ポリイミドなどの有機絶縁基材に銅配線をパターンニングした構成にて回路基板３を形成できる。また、配線層として、金属製のリードフレームなどを使用可能である。
【００４１】
接着層４は、太陽電池セル２を回路基板３上の電極９に接着し、電気的な接続をなすための部材である。その供給形態は、特に限定されず、固体または液体のようにどのような形態の接着材であっても使用可能である。具体的には、ペースト状接着剤、シート状接着剤等、および異方導電性フィルムなどのいずれを使用してもよい。
【００４２】
回路基板３は太陽電池セル２と電気的に接続されている。太陽電池装置１では、接続部材として、配線であるボンディングワイヤ５によって電極９を介して回路基板３と太陽電池セル２とが電気的に接続されている。ボンディングワイヤ５としては金線を用いることが一般的である。しかし、材料の種類については特に限定されず、例えば、金やアルミ、銀を用いてもよい。また、バックコンタクトタイプの場合、ボンディングワイヤ５に代えて、太陽電池セル２と回路基板３の接続部材は導電性接着剤を用いて接続する手法を用いてよい。
【００４３】
封止部６は、回路基板３の太陽電池セル２を搭載した側（図１（ａ）中の回路基板３の上面）において、太陽電池セル２および導電体エリア（ボンディングワイヤ５および電極９を含む）を被覆している。封止部６は透明な封止樹脂から構成されており、封止樹脂としては公知の封止樹脂を用いることができる。例えば、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）を用いることができる。また、太陽電池セル２を封止しており、表面が平面となっている。なお、封止部６はすべて封止樹脂によって構成されていてもよい。
【００４４】
封止部６を被覆させる方法としては、例えば、圧縮成形法、トランスファーモールド法、シートによる封止法などを好ましく用いることができる。上記圧縮成形法の一例として、成形材料を金型に装入し、成形材料を加熱および加圧して硬化させることにより、成形を行う手法がある。圧縮成形法では、太陽電池セル２を鉛直方向の上向きまたは下向きとした状態にてペーストを塗布あるいは粉末状の樹脂を投入し、成形することができる。また、トランスファーモールド法の一例としては、予め加熱および加圧した成形材料を、金型に装入して成形を行う手法である。シートによる封止法の一例としては、太陽電池セル２に対してフィルム状のシートをラミネートすることによって封止を行う手法である。
【００４５】
絶縁被覆層７は回路基板３の図示しない配線上を被覆しており、当該配線を外部から絶縁することによって保護している。絶縁被覆層７の材料としては、ソルダーレジストを用いているが、特に限定されるものではない。
【００４６】
印部８は、封止部６において封止部６の表面および太陽電池セル２の間に配置されている。封止部６の表面は太陽電池セル２と対向する面である。このように、印部８は封止部６の表面および太陽電池セル２の間に配置されているため、封止部６の表面を平面とすることができ、当該表面の外形を変形させない。よって封止部６の表面は平面であるので異物が止まり難い。また、印部８は封止部６の内部に配置されているため、封止部６の厚さを増加させることとならず、太陽電池装置１の小型化および薄型化を妨げない。
【００４７】
印部８は視覚によって封止部６と異なるものと認識される構成となっている。具体的に説明すると、印部８は、観察者の視覚によって印として認識されるものであり、観察者の注意が注がれる部材である。すなわち、封止部６に混入した埃、樹脂ばりなどの異物は印部８に該当しない。
【００４８】
図１（ａ）に示すように、印部８は、中心点から６方向に放射線が伸びた星印の形状である。換言すると「アスタリスク」、すなわち、「＊」の形状ともいえる。図１（ａ）では印部８を星印の形状としているが、印部８の形状は観察者の視覚によって印として認識される形状であれば特に限定されるものではない。例えば、上記星印などに代表される複数の線によって構成される多線形状：三角形；正方形、矩形、菱形、平行四辺形などの四角形；五角形；六角形などの多角形：楕円、円；上記形状の縮尺を適宜変更した二重丸などの組み合わせ形状などが挙げられる。さらには、印部８によって模様が形成されていてもよい。また、図１（ａ）において印部８は３つ形成されているが、少なくとも１つ形成されていればよく、その形成数は特に限定されない。
【００４９】
印部のうち最も離れた部分の長さ、すなわち、円であれば直径、星印であれば３本の直線のうち１本の直線の長さ、多角形であれば頂点同士を結ぶ対角線のうち最も長い対角線の長さは、封止部６と外観上の差異が明確に認識されるためにその直径は１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５０】
上記のような各種形状の印部の存在により、太陽電池装置に意匠性が付与される。すなわち、太陽電池装置に美観が付与される。このため、観察者は太陽電池セル２に着眼することなく、印部８に注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。
【００５１】
意匠性とは換言するとデザイン性ということもできる。印部８がこのようは意匠性を有する形状であることによって、観察者の注意は印部８に非常に強く注がれることとなる。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは非常に認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を好ましく解決することができる。
【００５２】
印部８は、樹脂、非導電性物質、導電性物質または気泡から構成されるものである。図１（ａ）・（ｂ）では、印部８は樹脂によって構成されている。当該樹脂は、導電性の樹脂であってもよいし、非導電性の樹脂であってもよい。上記樹脂は、（１）上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる、または、（２）上記封止樹脂と異なる種類であることが好ましい。
【００５３】
（１）の場合、用いる樹脂の種類が同一であるため、封止部６との親和性が高い状態にて印部８を形成することができる。また、樹脂材料の種類が少ないため、製造工程を簡略化できる。一方、（２）の場合、視覚によって封止部６と異なるものと認識される印部８を容易に形成することができるというメリットがある。
【００５４】
印部８は、封止部６を構成する封止樹脂と透過率、屈折率、色味などの異なる樹脂材料を示しているが、透明な封止樹脂と外観上の差異が明確なものであれば、その特性は特に限定されない。
【００５５】
透過率、屈折率および色味の測定方法としては、公知の測定方法を用いることができる。例えば、透過率に関してはシングルビーム法（ＪＩＳ Ｋ７３６１−１）など、屈折率に関しては屈折率計により測定する方法（ＪＩＳ Ｋ７１４２）など、色味に関してはＣＩＥ ＸＹＺ 表色系（ＪＩＳ Ｚ８７２９）などを用いればよい。
【００５６】
なお、太陽発電のエネルギー交換効率を低下させ難くする観点から、図１（ａ）の上面図ように、太陽電池セル２の表面に垂直な方向から見た印部８の総面積の割合は、太陽電池装置１の総面積に対して５０％以下であることが好ましい。但し、使用する材料により透過率が異なるため、必ずしもこの限りではない。
【００５７】
図２（ａ）を用いて、圧縮成形法によって印部８を封止部６内に配置する製造過程について説明する。図２（ａ）は、本発明に係る太陽電池装置の製造過程を示す断面図である。同図に示すように、太陽電池セル２を接着層４、ボンディングワイヤ５および電極９を介して、回路基板３に接続した状態にて、回路基板３を上部、太陽電池セル２を下部に配置する。
【００５８】
さらに、回路基板３に上部金型１０、太陽電池セル２の下方に下部金型１１を配置することにより樹脂粉末投入部１２を形成する。下部金型１１は、太陽電池セル２の横方向に間隙を設けて配置される側部を有している。また、樹脂粉末投入部１２には封止樹脂が投入され、さらに、印部８を形成するために、樹脂８’を封止樹脂と共に配置する。
【００５９】
当該配置後、各金型を加熱および加圧することによって、封止部６の一部および印部８を形成する。その後さらに、印部８の表面に封止樹脂を加熱および加圧することによって、表面が平滑な封止部６形成すると共に、印部８を所望の形状にて形成することが可能である。
【００６０】
さらに、図２（ｂ）を用いて、トランスファー成形法によって印部８を封止部６内に配置する製造過程について説明する。図２（ｂ）は、本発明に係る太陽電池装置の製造過程を示す断面図である。同図に示すように、太陽電池セル２を接着層４、ボンディングワイヤ５および電極９を介して、回路基板３に接続した状態にて、回路基板３を下部、太陽電池セル２を上部に配置する。
【００６１】
さらに、太陽電池セル２の上方に上部金型１０、回路基板３の下面に下部金型１１を配置することにより、樹脂粉末投入部１２を形成する。上部金型１０は、太陽電池セル２の横方向に間隙を設けて配置される側部を有している。トランスファー成形法の場合、上部金型１０の側部および下部金型１１の間に原料供給口１４が設けられている。圧縮成形法とは異なり、封止樹脂と印部８の原料となる樹脂とを混錬した状態にて予め加熱および加圧し、原料供給口１４を通じて当該混錬物を樹脂粉末投入部１２へ投入する。
【００６２】
トランスファー成形法を実施する際の加熱条件および加圧条件は、封止樹脂および印部８の材料となる樹脂の種類によって適宜異なるが、樹脂はチキソ性が高く、主たる封止樹脂材料よりもＴｇが高い材料であることが必要となる。これにより、意図した形状を保つ事が可能となる。
【００６３】
トランスファー成形法では封止樹脂と樹脂とを混錬するため、模様状の印部８を構成することが可能である。例えば、縞状、波状、渦状などの印部８が形成できる。したがって、圧縮成形法とは異なるデザインの印部８を形成することが可能となる。
【００６４】
印部として導電性物質を用いた太陽電池装置について説明する。図３（ａ）は、太陽電池装置１ａを示す平面図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図１（ａ）・（ｂ）と共通する部材については同一の部材番号を付しており、その説明を省略する。
【００６５】
図３（ａ）・（ｂ）では、印部８ａとして導電性物質が用いられており、金属箔、金属粉末などを採用することができる。使用可能な導電性物質としては、太陽電池装置１ａの動作を妨げなければ特に限定されるものではない。一例として、金、銀、銅、鉄などの金属やグラファイト、導電性高分子材料などが挙げられる。導電性物質が封止部６と外観上の差異が明確であればより好ましい。
【００６６】
導電性物質は形状が変形し難く、所望の形状の印部８ａを形成し易いという点で好ましい。以下に、その配置方法および形状の一例を示す。
【００６７】
印部８ａは、図３（ａ）の平面図および図３（ｂ）の断面図において、平行四辺形として観察される形状である。また、図３（ａ）に示されるように。２対の印部８ａは太陽電池セル２の一辺に沿って所定間隔にて配置されており、２対の印部８ａが１０箇所の太陽電池セル２の上方にて配置されている。
【００６８】
これら複数の印部８ａは、点対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。したがって、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。さらに、導電性物質が金属光沢を有している場合、観察者の注意がより注がれ易いこととなるため好ましい。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。
【００６９】
導電性物質によって構成される印部８ａを封止部６内に配置する方法としては、図２（ａ）・（ｂ）において説明した圧縮成形法またはトランスファー成形法などを挙げることができる。
【００７０】
印部として非導電性物質を用いた太陽電池装置について説明する。図４（ａ）は、太陽電池装置１ｂを示す平面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図１（ａ）・（ｂ）と共通する部材については同一の部材番号を付しており、その説明を省略する。
【００７１】
図４（ａ）・（ｂ）では、印部８ｂとして非導電性物質が用いられている。使用可能な導電性物質としては、太陽電池装置１ｂの動作を妨げなければ特に限定されるものではない。一例として、手芸用途に用いられるビーズ、スパンコールなどのプラスチック、または、セラミックスなどが挙げられる。非導電性物質が封止部６と外観上の差異が明確であればより好ましい。
【００７２】
非導電性物質は太陽電池装置１ｂにおける電気的な影響を考慮せずともよい。以下に、その配置方法および形状の一例を示す。
印部８ｂは、図４（ａ）の平面図および図４（ｂ）の断面図において、菱形として観察される形状である。また、図４（ａ）に示されるように。２対の印部８ｂは太陽電池セル２の一辺に沿って所定間隔にて配置されており、２対の印部８ｂが１０箇所の太陽電池セル２の上方にて配置されている。
【００７３】
これら複数の印部８ｂは、点対称および線対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。したがって、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。
【００７４】
印部として気泡を用いた太陽電池装置について説明する。図５（ａ）は、太陽電池装置１ｃを示す平面図であり、図５（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図１（ａ）・（ｂ）と共通する部材については同一の部材番号を付しており、その説明を省略する。
【００７５】
図５（ａ）・（ｂ）では、印部８ｃとして気泡が用いられている。気泡を構成する気体としては、太陽電池装置１ｃの動作を妨げなければ特に限定されるものではない。一例として、空気、酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどを用いることができる。
【００７６】
印部８ｃを封止部６内に配置する方法としては、例えば、圧縮形成法によって封止部６を形成した後に、レーザーを用いて封止部６内に気泡を導入する方法が挙げられる。気泡は球形であり、図５（ａ）の上面図では円状に観察される。しかし、気泡は完全な球形ではなく、封止部６の表面から観察した場合に楕円状に観察される形状であってもよい。
印部８ｃは気体である気泡によって構成されているため、独特の質感により、上述した金属などの導電性物質、セラミックなどの非導電性物質とは異なる美観を観察者に与えることができる。また、印部のバリエーションを増やすことができる。
【００７７】
以下に、気泡の配置方法および形状の一例を示す。印部８ｂと同様に、２対の印部８ｃは太陽電池セル２の一辺に沿って所定間隔にて配置されており、２対の印部８ｂが１０箇所の太陽電池セル２の上方にて配置されている。また、複数の印部８ｃは、点対称および線対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。
【００７８】
また、封止部６の表面に着色層８ｄが形成された太陽電池装置１ｄについて説明する。図６は、本実施の形態に係る太陽電池装置１ａを示す断面図である。太陽電池装置１ｄは、図３に示した太陽電池装置１ａにおいて、封止部６の表面に着色層８ｄが形成された構成を有している。
【００７９】
太陽発電のエネルギー交換効率を低下させ難いように、上記着色層８ｄには透明な着色がなされている。また、着色層８ｄの厚さは、厚すぎるとエネルギー交換効率を妨げるおそれがあり、薄すぎると着色が観察者に認識されないおそれがある。このため、着色層の厚みとしては、表層５０μｍ程度ある事が望ましい。また、着色層８ｄの色味によってもエネルギー変換効率への影響が異なる。紫系から赤系になる程、エネルギー変換効率は低下する傾向にあるため、紫系に近い色味を使用するのが望ましい。
【００８０】
着色層８ｄは、封止部６を形成した後に封止部６の表面に形成される。着色層８ｄの成形方法としては、公知の塗布方法を用いて封止部６の表面に着色塗料を塗布する方法、メッキ加工、蒸着などによる方法が一例として挙げられる。形成条件としては公知の条件を用いればよく特に限定されるものではない。
【００８１】
また、着色塗料としては、光干渉顔料など、メッキ加工におけるメッキ材料しては、金、銀、ニッケルなど、蒸着による蒸着材料としては、アルミなどを挙げることができる。
【００８２】
太陽電池装置１ｄでは、印部８ｂに加えて、着色層８ｄが形成されているため、通常のメタリック調の太陽電池装置とは異なり、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは非常に認識され難い。
【００８３】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図７に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１の図１にて説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００８４】
本実施の形態に係る太陽電池装置１ｅでは、実施の形態１のように印部が配置されていないが、封止部６の表面に着色層８ｄが形成された構成となっている。図７（ａ）は、太陽電池装置１ｅを示す平面図であり、図７（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【００８５】
太陽発電のエネルギー交換効率を低下させ難いように、上記着色層８ｄには透明な着色がなされている。また、着色層８ｄの厚さは、厚すぎるとエネルギー交換効率を妨げるおそれがあり、薄すぎると着色が観察者に認識されないおそれがある。このため、着色層８ｄの厚さはこのため、着色層の厚みとしては、表層５０μｍ程度ある事が望ましい。また、着色層８ｄの色味によってもエネルギー変換効率への影響が異なる。紫系から赤系になる程、エネルギー変換効率は低下する傾向にあるため、紫系に近い色味を使用するのが望ましい。
【００８６】
着色層８ｄは、封止部６を形成した後に封止部６の表面に形成される。着色層８ｄの成形方法としては、公知の塗布方法を用いて封止部６の表面に着色塗料を塗布する方法、メッキ加工、蒸着などによる方法が一例として挙げられる。形成条件としては特に限定されるものではない。
【００８７】
また、着色塗料としては、光干渉顔料など、メッキ加工におけるメッキ材料しては、金、銀、ニッケルなど、蒸着による蒸着材料としては、アルミなどを挙げることができる。
【００８８】
太陽電池装置１ｅでは、封止部６の表面に着色層８ｄが形成されているため、封止部６の表面にある色彩に観察者の注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。また、着色層８ｄを形成する本発明の手法によれば、特許文献２のように着色フィルムを積層する方法に比べて製造工程が容易である。また、着色フィルムを積層する場合、封止部６の表面状態によって貼り付けが困難な場合があり、太陽電池装置の厚さが大幅に増加する。一方、着色層８ｄを形成する方法によれば、塗料の厚みを自在に変更できるため、厚みによる光の透過率を制御する事が可能となる。また、封止部材は比較的ポーラスであるため、塗料との密着性が良好であるため、封止部６の表面状態によって影響を受け難く、太陽電池装置の厚さをほとんど増加させずに着色を施すことができる。また、封止部６の外形を変形させることもない。
【００８９】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る太陽電池装置は、太陽電池セルが樹脂で封止されたパッケージ状の太陽電池装置として、幅広く利用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１・１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ 太陽電池装置
２ 太陽電池セル
３ 回路基板
４ 接着層
５ ボンディングワイヤ
６ 封止部
７ 絶縁被覆層
８・８ａ・８ｂ・８ｃ 印部
８ｄ 着色層
８’ 樹脂
９ 電極
１０ 上部金型
１１ 下部金型
１２ 樹脂粉末投入部
１４ 原料供給口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂によって封止された太陽電池装置に関し、特に意匠性を高めるための構造を供えた太陽電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の増加問題や、クリーンエネルギー利用の観点などから太陽電池セルを用いた太陽電池発電に大きな注目がなされており、太陽電池モジュールは実用化がなされ、更なる研究開発が重ねられている。
【０００３】
太陽電池モジュールの研究開発の一つとして、小型化および高変換効率化が大きな比重を有している。従来の太陽電池モジュールでは、太陽光を受ける太陽電池セル表面に電気配線等が配置されていたが、現在では更なる高効率化のため、太陽電池セルの裏面に配線が配置されたバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールも製造されている。
【０００４】
太陽電池モジュールでは、回路基板の太陽電池セル搭載面が封止樹脂により被覆されている。バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールでは、高変換効率に優れる一方、太陽電池セル表面に電気配線等が配置されないことから、透明封止樹脂を通して太陽電池セルの色味のばらつきが外観上目立つ場合がある。このため、外観上の問題が生じ得る。
【０００５】
太陽電池モジュールの外観上の問題点に着目した発明として、例えば、特許文献１が挙げられる。特許文献１では、建築物の外観の美化および色彩によるデザイン化、並びに、太陽電池モジュールからの反射光を抑制することを目的として、太陽電池モジュールの基体表面に内蔵色彩層を有する凸状膨隆部が形成された太陽電池モジュールが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、メタリック調の色を有する太陽電池と屋根材との調和を図ることを目的として、太陽電池に着色を付与して意匠性を高める着色ＥＶＡフィルム（エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム）が表面に貼り付けられた太陽電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２９８２０２号公報（２００１年１０月２６日公開）
【特許文献２】特開２００１−４７５６８号公報（２００１年２月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の方法にて製造された太陽電池モジュールには意匠性が付与されているものの、小型化および薄型化の点でデメリットが生じるという問題がある。
【０００９】
具体的に以下説明すると、特許文献１の太陽電池モジュールでは、基体表面に凸状膨隆部が形成されているため、反射光を抑制することが可能である。しかしながら、凸状膨隆部の存在によって太陽電池モジュールの厚さが増加するため、小型化および薄型化に劣ることとなる。
【００１０】
さらに、基体表面の凸状膨隆部が複数形成されているため、凸状膨隆部同士の間に異物が止まり易い。このため、基体表面の汚染に繋がる可能性がある。さらには基体表面の汚染によってエネルギー変換効率が低下するおそれもある。
【００１１】
また、特許文献２の太陽電池モジュールでは、着色ＥＶＡフィルムが貼り付けられているため、特許文献１のモジュールと同様に外形寸法が変化することに加えて太陽電池モジュールの表面状態によっては貼り付けが困難となる場合がある。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、外観形状を変えることなく小型化および薄型化を妨げずに、太陽電池セルの色味のバラつきを外観上、抑制する太陽電池装置構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の太陽電池装置は、上記課題を解決するために、回路基板と、上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部とを備えた太陽電池装置において、封止部の表面および上記太陽電池セルの間に、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部が配置されていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、印部は封止部の表面および太陽電池セルの間に配置されているため、封止部の表面を平面とすることができ、当該表面の外形を変形させない。また、印部は封止部の内部に配置されているため、封止部の厚さを増加させることとならず、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。
【００１５】
さらに、封止部と異なるものと認識される印部の存在により、観察者は太陽電池セルに着眼することなく、印部に注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。
【００１６】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部が樹脂によって構成されており、上記樹脂が、上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる、または、上記封止樹脂と異なる種類であることが好ましい。
【００１７】
上記樹脂が上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる場合、封止樹脂との親和性が高い状態にて印部を形成することができる。また、樹脂材料の種類が少ないため、製造工程を簡略化できる。一方、上記樹脂が上記封止樹脂と異なる種類である場合、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部を容易に形成することができる。
【００１８】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部は、導電性物質によって構成されていることが好ましい。
【００１９】
導電性物質は形状が変形し難く、所望の形状の印部を形成し易いという点で好ましい。
【００２０】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部は、非導電性物質によって構成されていることが好ましい。
【００２１】
非導電性物質は太陽電池装置における電気的な影響を考慮せずともよい点で好ましい。
【００２２】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部は、気泡によって構成されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、気体である気泡独特の美観を観察者に与えることができる太陽電池装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部が複数形成されており、複数の印部を含み、封止部の表面と平行な面において、複数の印部が点対称または線対称に形成されていることが好ましい。
【００２５】
複数の印部が点対称および線対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。したがって、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。
【００２６】
また、本発明の太陽電池装置では、上記封止部は表面に着色層が形成されていることが好ましい。
【００２７】
これにより、観察者は印部に加えて、着色層にも着眼することとなるため、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは非常に認識され難いこととなる。
【００２８】
また、本発明の太陽電池装置では、上記印部が意匠性を有しており、当該太陽電池装置に意匠性を付与していることが好ましい。
【００２９】
また、本発明の太陽電池装置は、上記課題を解決するために、回路基板と、上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部とを備えた太陽電池装置において、上記封止部は表面に着色層が形成されていることを特徴とするものであってもよい。
【００３０】
上記構成によれば、封止部の表面に着色層が形成されているため、封止部の表面の形状を変更することがなく、封止部の外形を変形させることがない。また、封止部の表面に着色層が形成されている構成であり、封止部の厚さをほとんど増加させることがない。よって、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。
【００３１】
さらに、着色層の存在により、封止部の表面に施された色彩に観察者の注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の太陽電池装置は、以上のように、封止部の表面および上記太陽電池セルの間に、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部が配置されているものである。
【００３３】
それゆえ、印部は封止部の表面および太陽電池セルの間に配置されているため、封止部の表面の外形を変形させない。また、印部は封止部の内部に配置されているため、封止部の厚さを増加させることとならず、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。さらに、封止部と異なるものと認識される印部の存在により、観察者は太陽電池セルに着眼することなく、印部に注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができるという効果を奏する。
【００３４】
また、本発明の太陽電池装置は、異なる構成として、封止部は表面に着色層を有するものであってもよい。
【００３５】
上記構成によれば、封止部の表面に着色層が形成されているため、封止部の表面の形状を変更することがなく、封止部の外形を変形させることがない。また、封止部の表面に着色層が形成されている構成であり、封止部の厚さをほとんど増加させることがない。よって、太陽電池装置の小型化および薄型化を妨げない。さらに、着色層の存在により、封止部の表面に施された色彩に観察者の注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セルに色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る太陽電池装置の製造過程を示す断面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図４】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図５】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【図６】本発明に係る太陽電池装置を示す断面図である。
【図７】（ａ）は本発明に係る太陽電池装置を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、特許請求の範囲に係る発明は以下の実施形態および図面に限定されるものではない。
【００３８】
（太陽電池装置の基本構成）
図１に本実施の形態に係る太陽電池装置１を示す。図１（ａ）は、太陽電池装置１を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。まず、太陽電池装置１の基本構成について説明する。図１（ｂ）に示すように、太陽電池装置１は太陽電池セル２、回路基板３、太陽電池セル２および回路基板３間の接着層４、ボンディングワイヤ５、封止部６、絶縁被覆層７および電極９を基本構成として備えている。さらに、印部８が封止部６内に配置されている。以下、各部材について説明する。
【００３９】
本実施の形態に係る太陽電池装置１において、太陽電池セル２の種類は特に限定されず、種類を問わず使用可能である。
【００４０】
また、回路基板３についても種類は特に限定されず、種類を問わず使用可能である。回路基板３には片面あるいは両面に配線層が形成されており、配線層の構成も特に限定されない。例えば、ガラスエポキシ材、ビスマレイミドトリアジン樹脂等からなる熱硬化性樹脂（ＢＴレジン）、ポリイミドなどの有機絶縁基材に銅配線をパターンニングした構成にて回路基板３を形成できる。また、配線層として、金属製のリードフレームなどを使用可能である。
【００４１】
接着層４は、太陽電池セル２を回路基板３上の電極９に接着し、電気的な接続をなすための部材である。その供給形態は、特に限定されず、固体または液体のようにどのような形態の接着材であっても使用可能である。具体的には、ペースト状接着剤、シート状接着剤等、および異方導電性フィルムなどのいずれを使用してもよい。
【００４２】
回路基板３は太陽電池セル２と電気的に接続されている。太陽電池装置１では、接続部材として、配線であるボンディングワイヤ５によって電極９を介して回路基板３と太陽電池セル２とが電気的に接続されている。ボンディングワイヤ５としては金線を用いることが一般的である。しかし、材料の種類については特に限定されず、例えば、金やアルミ、銀を用いてもよい。また、バックコンタクトタイプの場合、ボンディングワイヤ５に代えて、太陽電池セル２と回路基板３の接続部材は導電性接着剤を用いて接続する手法を用いてよい。
【００４３】
封止部６は、回路基板３の太陽電池セル２を搭載した側（図１（ａ）中の回路基板３の上面）において、太陽電池セル２および導電体エリア（ボンディングワイヤ５および電極９を含む）を被覆している。封止部６は透明な封止樹脂から構成されており、封止樹脂としては公知の封止樹脂を用いることができる。例えば、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）を用いることができる。また、太陽電池セル２を封止しており、表面が平面となっている。なお、封止部６はすべて封止樹脂によって構成されていてもよい。
【００４４】
封止部６を被覆させる方法としては、例えば、圧縮成形法、トランスファーモールド法、シートによる封止法などを好ましく用いることができる。上記圧縮成形法の一例として、成形材料を金型に装入し、成形材料を加熱および加圧して硬化させることにより、成形を行う手法がある。圧縮成形法では、太陽電池セル２を鉛直方向の上向きまたは下向きとした状態にてペーストを塗布あるいは粉末状の樹脂を投入し、成形することができる。また、トランスファーモールド法の一例としては、予め加熱および加圧した成形材料を、金型に装入して成形を行う手法である。シートによる封止法の一例としては、太陽電池セル２に対してフィルム状のシートをラミネートすることによって封止を行う手法である。
【００４５】
絶縁被覆層７は回路基板３の図示しない配線上を被覆しており、当該配線を外部から絶縁することによって保護している。絶縁被覆層７の材料としては、ソルダーレジストを用いているが、特に限定されるものではない。
【００４６】
印部８は、封止部６において封止部６の表面および太陽電池セル２の間に配置されている。封止部６の表面は太陽電池セル２と対向する面である。このように、印部８は封止部６の表面および太陽電池セル２の間に配置されているため、封止部６の表面を平面とすることができ、当該表面の外形を変形させない。よって封止部６の表面は平面であるので異物が止まり難い。また、印部８は封止部６の内部に配置されているため、封止部６の厚さを増加させることとならず、太陽電池装置１の小型化および薄型化を妨げない。
【００４７】
印部８は視覚によって封止部６と異なるものと認識される構成となっている。具体的に説明すると、印部８は、観察者の視覚によって印として認識されるものであり、観察者の注意が注がれる部材である。すなわち、封止部６に混入した埃、樹脂ばりなどの異物は印部８に該当しない。
【００４８】
図１（ａ）に示すように、印部８は、中心点から６方向に放射線が伸びた星印の形状である。換言すると「アスタリスク」、すなわち、「＊」の形状ともいえる。図１（ａ）では印部８を星印の形状としているが、印部８の形状は観察者の視覚によって印として認識される形状であれば特に限定されるものではない。例えば、上記星印などに代表される複数の線によって構成される多線形状：三角形；正方形、矩形、菱形、平行四辺形などの四角形；五角形；六角形などの多角形：楕円、円；上記形状の縮尺を適宜変更した二重丸などの組み合わせ形状などが挙げられる。さらには、印部８によって模様が形成されていてもよい。また、図１（ａ）において印部８は３つ形成されているが、少なくとも１つ形成されていればよく、その形成数は特に限定されない。
【００４９】
印部のうち最も離れた部分の長さ、すなわち、円であれば直径、星印であれば３本の直線のうち１本の直線の長さ、多角形であれば頂点同士を結ぶ対角線のうち最も長い対角線の長さは、封止部６と外観上の差異が明確に認識されるためにその直径は１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５０】
上記のような各種形状の印部の存在により、太陽電池装置に意匠性が付与される。すなわち、太陽電池装置に美観が付与される。このため、観察者は太陽電池セル２に着眼することなく、印部８に注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。
【００５１】
意匠性とは換言するとデザイン性ということもできる。印部８がこのようは意匠性を有する形状であることによって、観察者の注意は印部８に非常に強く注がれることとなる。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは非常に認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を好ましく解決することができる。
【００５２】
印部８は、樹脂、非導電性物質、導電性物質または気泡から構成されるものである。図１（ａ）・（ｂ）では、印部８は樹脂によって構成されている。当該樹脂は、導電性の樹脂であってもよいし、非導電性の樹脂であってもよい。上記樹脂は、（１）上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる、または、（２）上記封止樹脂と異なる種類であることが好ましい。
【００５３】
（１）の場合、用いる樹脂の種類が同一であるため、封止部６との親和性が高い状態にて印部８を形成することができる。また、樹脂材料の種類が少ないため、製造工程を簡略化できる。一方、（２）の場合、視覚によって封止部６と異なるものと認識される印部８を容易に形成することができるというメリットがある。
【００５４】
印部８は、封止部６を構成する封止樹脂と透過率、屈折率、色味などの異なる樹脂材料を示しているが、透明な封止樹脂と外観上の差異が明確なものであれば、その特性は特に限定されない。
【００５５】
透過率、屈折率および色味の測定方法としては、公知の測定方法を用いることができる。例えば、透過率に関してはシングルビーム法（ＪＩＳ Ｋ７３６１−１）など、屈折率に関しては屈折率計により測定する方法（ＪＩＳ Ｋ７１４２）など、色味に関してはＣＩＥ ＸＹＺ 表色系（ＪＩＳ Ｚ８７２９）などを用いればよい。
【００５６】
なお、太陽発電のエネルギー交換効率を低下させ難くする観点から、図１（ａ）の上面図ように、太陽電池セル２の表面に垂直な方向から見た印部８の総面積の割合は、太陽電池装置１の総面積に対して５０％以下であることが好ましい。但し、使用する材料により透過率が異なるため、必ずしもこの限りではない。
【００５７】
図２（ａ）を用いて、圧縮成形法によって印部８を封止部６内に配置する製造過程について説明する。図２（ａ）は、本発明に係る太陽電池装置の製造過程を示す断面図である。同図に示すように、太陽電池セル２を接着層４、ボンディングワイヤ５および電極９を介して、回路基板３に接続した状態にて、回路基板３を上部、太陽電池セル２を下部に配置する。
【００５８】
さらに、回路基板３に上部金型１０、太陽電池セル２の下方に下部金型１１を配置することにより樹脂粉末投入部１２を形成する。下部金型１１は、太陽電池セル２の横方向に間隙を設けて配置される側部を有している。また、樹脂粉末投入部１２には封止樹脂が投入され、さらに、印部８を形成するために、樹脂８’を封止樹脂と共に配置する。
【００５９】
当該配置後、各金型を加熱および加圧することによって、封止部６の一部および印部８を形成する。その後さらに、印部８の表面に封止樹脂を加熱および加圧することによって、表面が平滑な封止部６形成すると共に、印部８を所望の形状にて形成することが可能である。
【００６０】
さらに、図２（ｂ）を用いて、トランスファー成形法によって印部８を封止部６内に配置する製造過程について説明する。図２（ｂ）は、本発明に係る太陽電池装置の製造過程を示す断面図である。同図に示すように、太陽電池セル２を接着層４、ボンディングワイヤ５および電極９を介して、回路基板３に接続した状態にて、回路基板３を下部、太陽電池セル２を上部に配置する。
【００６１】
さらに、太陽電池セル２の上方に上部金型１０、回路基板３の下面に下部金型１１を配置することにより、樹脂粉末投入部１２を形成する。上部金型１０は、太陽電池セル２の横方向に間隙を設けて配置される側部を有している。トランスファー成形法の場合、上部金型１０の側部および下部金型１１の間に原料供給口１４が設けられている。圧縮成形法とは異なり、封止樹脂と印部８の原料となる樹脂とを混錬した状態にて予め加熱および加圧し、原料供給口１４を通じて当該混錬物を樹脂粉末投入部１２へ投入する。
【００６２】
トランスファー成形法を実施する際の加熱条件および加圧条件は、封止樹脂および印部８の材料となる樹脂の種類によって適宜異なるが、樹脂はチキソ性が高く、主たる封止樹脂材料よりもＴｇが高い材料であることが必要となる。これにより、意図した形状を保つ事が可能となる。
【００６３】
トランスファー成形法では封止樹脂と樹脂とを混錬するため、模様状の印部８を構成することが可能である。例えば、縞状、波状、渦状などの印部８が形成できる。したがって、圧縮成形法とは異なるデザインの印部８を形成することが可能となる。
【００６４】
印部として導電性物質を用いた太陽電池装置について説明する。図３（ａ）は、太陽電池装置１ａを示す平面図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図１（ａ）・（ｂ）と共通する部材については同一の部材番号を付しており、その説明を省略する。
【００６５】
図３（ａ）・（ｂ）では、印部８ａとして導電性物質が用いられており、金属箔、金属粉末などを採用することができる。使用可能な導電性物質としては、太陽電池装置１ａの動作を妨げなければ特に限定されるものではない。一例として、金、銀、銅、鉄などの金属やグラファイト、導電性高分子材料などが挙げられる。導電性物質が封止部６と外観上の差異が明確であればより好ましい。
【００６６】
導電性物質は形状が変形し難く、所望の形状の印部８ａを形成し易いという点で好ましい。以下に、その配置方法および形状の一例を示す。
【００６７】
印部８ａは、図３（ａ）の平面図および図３（ｂ）の断面図において、平行四辺形として観察される形状である。また、図３（ａ）に示されるように。２対の印部８ａは太陽電池セル２の一辺に沿って所定間隔にて配置されており、２対の印部８ａが１０箇所の太陽電池セル２の上方にて配置されている。
【００６８】
これら複数の印部８ａは、点対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。したがって、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。さらに、導電性物質が金属光沢を有している場合、観察者の注意がより注がれ易いこととなるため好ましい。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。
【００６９】
導電性物質によって構成される印部８ａを封止部６内に配置する方法としては、図２（ａ）・（ｂ）において説明した圧縮成形法またはトランスファー成形法などを挙げることができる。
【００７０】
印部として非導電性物質を用いた太陽電池装置について説明する。図４（ａ）は、太陽電池装置１ｂを示す平面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図１（ａ）・（ｂ）と共通する部材については同一の部材番号を付しており、その説明を省略する。
【００７１】
図４（ａ）・（ｂ）では、印部８ｂとして非導電性物質が用いられている。使用可能な導電性物質としては、太陽電池装置１ｂの動作を妨げなければ特に限定されるものではない。一例として、手芸用途に用いられるビーズ、スパンコールなどのプラスチック、または、セラミックスなどが挙げられる。非導電性物質が封止部６と外観上の差異が明確であればより好ましい。
【００７２】
非導電性物質は太陽電池装置１ｂにおける電気的な影響を考慮せずともよい。以下に、その配置方法および形状の一例を示す。
印部８ｂは、図４（ａ）の平面図および図４（ｂ）の断面図において、菱形として観察される形状である。また、図４（ａ）に示されるように。２対の印部８ｂは太陽電池セル２の一辺に沿って所定間隔にて配置されており、２対の印部８ｂが１０箇所の太陽電池セル２の上方にて配置されている。
【００７３】
これら複数の印部８ｂは、点対称および線対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。したがって、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきはより認識され難いこととなる。
【００７４】
印部として気泡を用いた太陽電池装置について説明する。図５（ａ）は、太陽電池装置１ｃを示す平面図であり、図５（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図１（ａ）・（ｂ）と共通する部材については同一の部材番号を付しており、その説明を省略する。
【００７５】
図５（ａ）・（ｂ）では、印部８ｃとして気泡が用いられている。気泡を構成する気体としては、太陽電池装置１ｃの動作を妨げなければ特に限定されるものではない。一例として、空気、酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどを用いることができる。
【００７６】
印部８ｃを封止部６内に配置する方法としては、例えば、圧縮形成法によって封止部６を形成した後に、レーザーを用いて封止部６内に気泡を導入する方法が挙げられる。気泡は球形であり、図５（ａ）の上面図では円状に観察される。しかし、気泡は完全な球形ではなく、封止部６の表面から観察した場合に楕円状に観察される形状であってもよい。
印部８ｃは気体である気泡によって構成されているため、独特の質感により、上述した金属などの導電性物質、セラミックなどの非導電性物質とは異なる美観を観察者に与えることができる。また、印部のバリエーションを増やすことができる。
【００７７】
以下に、気泡の配置方法および形状の一例を示す。印部８ｂと同様に、２対の印部８ｃは太陽電池セル２の一辺に沿って所定間隔にて配置されており、２対の印部８ｂが１０箇所の太陽電池セル２の上方にて配置されている。また、複数の印部８ｃは、点対称および線対称に配置されており、その対称性による統一された印象によって観察者の注意がより注がれ易い。
【００７８】
また、封止部６の表面に着色層８ｄが形成された太陽電池装置１ｄについて説明する。図６は、本実施の形態に係る太陽電池装置１ａを示す断面図である。太陽電池装置１ｄは、図３に示した太陽電池装置１ａにおいて、封止部６の表面に着色層８ｄが形成された構成を有している。
【００７９】
太陽発電のエネルギー交換効率を低下させ難いように、上記着色層８ｄには透明な着色がなされている。また、着色層８ｄの厚さは、厚すぎるとエネルギー交換効率を妨げるおそれがあり、薄すぎると着色が観察者に認識されないおそれがある。このため、着色層の厚みとしては、表層５０μｍ程度ある事が望ましい。また、着色層８ｄの色味によってもエネルギー変換効率への影響が異なる。紫系から赤系になる程、エネルギー変換効率は低下する傾向にあるため、紫系に近い色味を使用するのが望ましい。
【００８０】
着色層８ｄは、封止部６を形成した後に封止部６の表面に形成される。着色層８ｄの成形方法としては、公知の塗布方法を用いて封止部６の表面に着色塗料を塗布する方法、メッキ加工、蒸着などによる方法が一例として挙げられる。形成条件としては公知の条件を用いればよく特に限定されるものではない。
【００８１】
また、着色塗料としては、光干渉顔料など、メッキ加工におけるメッキ材料しては、金、銀、ニッケルなど、蒸着による蒸着材料としては、アルミなどを挙げることができる。
【００８２】
太陽電池装置１ｄでは、印部８ｂに加えて、着色層８ｄが形成されているため、通常のメタリック調の太陽電池装置とは異なり、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは非常に認識され難い。
【００８３】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図７に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１の図１にて説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００８４】
本実施の形態に係る太陽電池装置１ｅでは、実施の形態１のように印部が配置されていないが、封止部６の表面に着色層８ｄが形成された構成となっている。図７（ａ）は、太陽電池装置１ｅを示す平面図であり、図７（ｂ）は（ａ）のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。
【００８５】
太陽発電のエネルギー交換効率を低下させ難いように、上記着色層８ｄには透明な着色がなされている。また、着色層８ｄの厚さは、厚すぎるとエネルギー交換効率を妨げるおそれがあり、薄すぎると着色が観察者に認識されないおそれがある。このため、着色層８ｄの厚さはこのため、着色層の厚みとしては、表層５０μｍ程度ある事が望ましい。また、着色層８ｄの色味によってもエネルギー変換効率への影響が異なる。紫系から赤系になる程、エネルギー変換効率は低下する傾向にあるため、紫系に近い色味を使用するのが望ましい。
【００８６】
着色層８ｄは、封止部６を形成した後に封止部６の表面に形成される。着色層８ｄの成形方法としては、公知の塗布方法を用いて封止部６の表面に着色塗料を塗布する方法、メッキ加工、蒸着などによる方法が一例として挙げられる。形成条件としては特に限定されるものではない。
【００８７】
また、着色塗料としては、光干渉顔料など、メッキ加工におけるメッキ材料しては、金、銀、ニッケルなど、蒸着による蒸着材料としては、アルミなどを挙げることができる。
【００８８】
太陽電池装置１ｅでは、封止部６の表面に着色層８ｄが形成されているため、封止部６の表面にある色彩に観察者の注意が注がれることとなる。その結果、太陽電池セル２に色味のばらつきが生じていたとしても、そのばらつきは認識され難い。したがって、太陽電池装置に生じ得る外観上の問題を解決することができる。また、着色層８ｄを形成する本発明の手法によれば、特許文献２のように着色フィルムを積層する方法に比べて製造工程が容易である。また、着色フィルムを積層する場合、封止部６の表面状態によって貼り付けが困難な場合があり、太陽電池装置の厚さが大幅に増加する。一方、着色層８ｄを形成する方法によれば、塗料の厚みを自在に変更できるため、厚みによる光の透過率を制御する事が可能となる。また、封止部材は比較的ポーラスであるため、塗料との密着性が良好であるため、封止部６の表面状態によって影響を受け難く、太陽電池装置の厚さをほとんど増加させずに着色を施すことができる。また、封止部６の外形を変形させることもない。
【００８９】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲において種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る太陽電池装置は、太陽電池セルが樹脂で封止されたパッケージ状の太陽電池装置として、幅広く利用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１・１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ 太陽電池装置
２ 太陽電池セル
３ 回路基板
４ 接着層
５ ボンディングワイヤ
６ 封止部
７ 絶縁被覆層
８・８ａ・８ｂ・８ｃ 印部
８ｄ 着色層
８’ 樹脂
９ 電極
１０ 上部金型
１１ 下部金型
１２ 樹脂粉末投入部
１４ 原料供給口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、
主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部を備えた太陽電池装置において、
封止部の表面および上記太陽電池セルの間に、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部が配置されていることを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
上記印部が樹脂によって構成されており、
上記樹脂が、上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる、または、上記封止樹脂と異なる種類であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
上記印部は、導電性物質によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
上記印部は、非導電性物質によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
上記印部は、気泡によって構成されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池装置。
【請求項６】
上記印部が複数形成されており、
複数の印部を含み、封止部の表面と平行な面において、複数の印部が点対称または線対称に形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項７】
上記封止部は表面に着色層を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項８】
上記印部が意匠性を有しており、当該太陽電池装置に意匠性を付与していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項９】
回路基板と、
上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、
主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部とを備えた太陽電池装置において、
上記封止部は表面に着色層を有することを特徴とする太陽電池装置。
【請求項１】
回路基板と、
上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、
主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部を備えた太陽電池装置において、
封止部の表面および上記太陽電池セルの間に、視覚によって封止部と異なるものと認識される印部が配置されていることを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
上記印部が樹脂によって構成されており、
上記樹脂が、上記封止樹脂と同一の種類であって密度が異なる、または、上記封止樹脂と異なる種類であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
上記印部は、導電性物質によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
上記印部は、非導電性物質によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
上記印部は、気泡によって構成されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池装置。
【請求項６】
上記印部が複数形成されており、
複数の印部を含み、封止部の表面と平行な面において、複数の印部が点対称または線対称に形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項７】
上記封止部は表面に着色層を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項８】
上記印部が意匠性を有しており、当該太陽電池装置に意匠性を付与していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項９】
回路基板と、
上記回路基板上に配置されており、上記回路基板と電気的に接続された太陽電池セルと、
主成分である透明な封止樹脂によって構成され、上記太陽電池セルを封止しており、表面が平面である封止部とを備えた太陽電池装置において、
上記封止部は表面に着色層を有することを特徴とする太陽電池装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１５５１３３（Ｐ２０１１−１５５１３３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５７６（Ｐ２０１０−１５５７６）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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